Cours 4 - Le système somatosensoriel Flashcards
1
Q
Quels sont les types de stimuli auquel le système sensoriel somatique répond
A
-Le toucher
-La température
-La douleur
-La position du corps dans l’espace (proprioception)
2
Q
Rôles de la peau
A
-Protection contre la déshydratation
-Interface avec l’environnement (la peau est extrêmement sensible)
3
Q
Épiderme
A
-Couche superficiel de la peau
-Imperméable
-Dérive de l’ectoderme
4
Q
Derme
A
-Constitué de collagène
-Permet la réparation des tissus endommagés
-Dérive du mésoderme
5
Q
Hypoderme
A
-Contient des lobules adipeux qui lui confèrent la souplesse
-Permet d’amortir les effets des traumatismes légers
6
Q
Comment le toucher de la peau est transformé en signal nerveux
A
Par les mécanorécepteurs cutanés
7
Q
Mécanorécepteur
A
Un neurone sensoriel dont la terminaison est sensible aux déformations mécaniques : étirement, courbure, variation de pression ou vibration
8
Q
Corpuscules de Pacini
A
-2mm de long
-particulièrement dense dans les doigts
-sensibles aux déformations
9
Q
Corpuscules de Ruffini
A
-Localisées dans la peau et les articulations
-Sensibles à la pression et l’étirement de la peau
10
Q
Terminaisons libres
A
Sensibles à la douleur
11
Q
Corpuscules de Meissner
A
-10x plus petits que c. Pacini
-Situés à l’extrémité des doigts
-Sensibles aux vibrations
12
Q
Disques de Merkel
A
Situés au bout des doigts
Informent sur la pression
13
Q
Les types de mécanorécepteurs se distinguent par
A
1- La dimension de leur champ récepteur
2- Leur vitesse d’adaptation
14
Q
La dimension des champs récepteurs des mécanorécepteurs
A
-Détermination du champ récepteur d’une seule fibre sensorielle avec un petit stimulateur
-Les c de Meissner et Merkel ont de petits champs récepteurs
-Les c de Pacini et Ruffini ont de larges champs
15
Q
La vitesse d’adaptation des mécanorécepteurs
A
-Vitesse d’adaptation rapide: répondent rapidement à une stimulation, mais
arrêtent de décharger si la stimulation est maintenue. Ex. c. Pacini et c. Meissner
-Vitesse d’adaptation lente: réponses plus soutenues lorsque la stimulation est maintenue. Ex. c. Ruffini et d. Merkel.
16
Q
Adaptation du corpuscule de Pacino
A
Le corpuscule de Pacini est une capsule formée de 20 à 70 couches concentriques de tissu conjonctif (arrangées comme de pelures d’oignon), avec une terminaison nerveuse au centre.
Lorsque la capsule est comprimée, la membrane de la terminaison nerveuse est déformée, ce
qui ouvre les canaux ioniques mécanosensibles.
L’étirement de la membrane de la terminaison nerveuse induit l’ouverture des canaux et permet l’entrée des cations dans la cellule.
17
Q
Comment explique-t-on la transformation d’un signal mécanique en signal électrique
A
L’ouverture des canaux ioniques mécanosensibles génère un potentiel de récepteur dépolarisant
18
Q
Adaptation rapide
A
Si la stimulation est maintenue, les différentes couches glissent les unes sur les autres et la terminaison nerveuse n’est plus déformée (pas de potentiel de récepteur)
-Lorsque la pression est enlevée, un potentiel de récepteur est de nouveau généré
19
Q
Qu’est-ce qui conduit à une réponse prolongée
A
Si lors d’une dissection on enlève la capsule qui entoure l’extrémité de l’axone, la terminaison nerveuse dénudée est plus sensible aux pressions persistantes et conduit à une réponse prolongée
20
Q
Discrimination sensorielle
A
-Le pouvoir discriminatif est évalué par la mesure de résolution de 2 points
-Les doigts sont les plus sensibles
21
Q
Lecture en braille
A
-Possible grâce à la faculté extrême de discrimination de l’index
-L’extrémité des doigts contient la plus forte densité de mécanorécepteurs.
-L’extrémité des doigts possèdent surtout des mécanorécepteurs à champs restreints (disques de Merkel)
-Les régions du cerveau impliquées dans le traitement de cette information sensorielle sont plus développées.
22
Q
Afférences sensorielles primaires
A
-La peau est connectée au cerveau par les nerfs périphériques.
-Les axones des afférences sensorielles primaires, qui amènent les informations des récepteurs sensoriels à la moelle épinière, pénètrent dans celle-ci par les racines dorsales. Les ganglions rachidiens (ou ganglions des racines dorsales) contiennent les corps cellulaires de ces afférences primaires.
23
Q
Différentes tailles des axones des afférences primaires
A
-Les axones provenant des récepteurs cutanés ont des fibres des groupes Aβ, Aδ et C
-Le diamètre de l’axone est correlé avec sa vitesse de conduction et le type de récepteur sensoriel.
-Le groupe C contient des fibres
amyéliniques (plus lente).
24
Q
Proprioception
A
-La perception de la position des différentes parties du corps dans l’espace.
25
Où se termine la moelle épinière
À la vertèbre L3
26
Ponction lombaire
Se fait entre L3 et L4 ou entre L4 et L5 (après la fin de la moelle)
-Pour analyser le liquide cérébro-spinal pour déterminer s'il y a inflammation des méninges
27
Anesthésie péridurale
Introduction d'un cathéter entre L3 et L4 permettant l'injection d'un analgésique lors de l'accouchement
28
Nerfs spinaux
Formés par l'association de leurs racines dorsales et ventrales
-Il y a 30 segments spinaux divisés en 4 groupes
29
Cauda equina
Les spinaux après L3 forment la cauda equina
30
Segments spinaux
-Divisés en 4 groupes
-Chaque segment étant dénommé par rapport à sa vertèbre d'origine à
Cervical : C 1-8
Thoracique : T 1-12
Lombaire : L 1-5
Sacré : S 1-5
31
Dermatomes
-La région de la peau innervé par un seul nerf spinal est un dermatome
-L'organisation des dermatome reflète celle de nos ancêtres quadrupèdes
-C1 à C8 : bras
-T1 à T12 : tronc (ventre et dos)
-L1 à L5 : avant des jambes
-S1 à S5 : fesses et arrière des jambes
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Cheminement des fibres sensorielles AB dans la moelle épinière
-Les axones myélinisés de type A B provenant des récepteurs cutanés (toucher de la peau) pénètrent dans la moelle épinière par la colonne dorsale et se divisent
A) certaines branches se terminent dans la corne dorsale et font synapse avec les neurones de second ordre = réflexes rapides et inconscients
B) Les autres branches vont vers le cerveau = perception consciente
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Exemple d'un arc réflexe
Les réflexes sont inconscients car l'information ne monte pas au cerveau, mais reste au niveau local de la moelle épinière
34
Voie des colonnes dorsales-lemnisque médian
-La voie neuronale qui transmet les informations relatives au toucher (stimulations tactiles) et à la proprioception (position des membres)
-La branche ascendante des fibres AB remonte la colonne dorsale et font synapse dans les noyaux des colonnes dorsales
-Les axones de second ordre vécussent et vont jusqu'au thalamus = lemnisque médian
-Les neurones de troisieme ordre vont du thalamus vers le cortex somatosensoriel primaire
35
Les aires somatosensorielles du cortex
Les informations sensorielles aboutissent dans le cortex somatosensoriel primaire (S1), qui se trouve dans le gyrus post-central
-Les informations somatosensorielles des aires 1-2-3 sont ensuite relayées vers l'aire 5 du cortex pariétal
36
S1
Cortex somatosensoriel primaire
aire 3b de Brodmann
37
Les aires corticales adjacentes à 3b
-Participent à l'intégration des info sensorielles
-L'aire 3b projette sur les aires 1 et 2
38
Aire 3a
Position des membres par rapport au corps
39
Homonculus sensoriel
-Organisation somatotopique dans le cortex sensoriel
-La stimulation électrique de la surface de l'aire S1 provoque des sensations somatiques sur les différentes parties du corps
40
Wilder Penfield a établi ..
Les cartes somatotopiques du cortex sensoriel humains
41
Homonculus sensoriel de Penfield
La représentation corticale relative de chacune des parties du corps est corrélée avec
-La densité des informations sensorielles
-Le rôle joué par ces informations
-Les informations sensorielles de l'index sont les plus utiles et les plus souvent utilisé que celle du coude
42
Sensitivité dans la tête
-La figure n'est pas innervé par les nerfs spinaux mais par des nerfs crâniens
-Les sensations sont amenées par les racines sensorielles du nerf trijumeau (nerf crânien V) qui se sépare en 3 branches
43
Représentation somatotopique des vibrisses
L'importance de la représentation corticale des différentes parties du corps varie beaucoup selon l'espèce animale
-Les vibrisses des rongeurs sont très représentées dans le cortex S1 alors que les pattes le sont peu
44
Cartographie du cortex S1
Si on stimule la peau des doigts d'un singe et on enregistre au niveau du cortex S1, on peut ainsi déterminer l'étendue de la surface corticale qui représente chaque doigt
45
Si le doigt no3 est amputé chez le singe
Après plusieurs mois, la région du doigt 3 répond maintenant à des stimulations des doigts 2 et 3
Les singes sont entrainés à utiliser certains de leurs doigts pour une tâche comportementale. Après plusieurs semaines d’entrainement, les zones du cortex représentant les doigts sur-utilisés sont plus larges.
46
Plasticité cérébrale
Les informations sensorielles qui arrivent au cortex S1 (utilisation intensive des doigts ou récupération fonctionnelle) peuvent modifier le cortex
47
Représentation des doigts dans le cortex somatosensoriel d'une violoniste
La zone du cortex cérébral qui représente la main gauche est 2 fois plus étendue que celle qui commande la main gauche chez une personne qui ne joue pas de violon
-Main gauche = hémisphère droit
-La zone corticale de l'auriculaire gauche est plus étendue que celle du pouce gauche chez la musicienne
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Les chauffeurs de taxi londoniens
L'hippocampe est significativement plus développée chez les conducteurs de taxis londoniens
-Ils doivent se souvenir des 25 000 rues de la ville de Londres
-Le volume de matière grise dans l'hippocampe est plus important chez les chauffeurs de taxi que des chauffeurs de bus
49
Hippocampe
Responsable de la mémoire spatiale
50
Plasticité cérébrale et lecture en braille
-La lecture active le cortex somatosensoriel
-Il y a une activation du cortex visuel
-Il y a donc une réorganisation fonctionnelle du système nerveux = plasticité cérébrale
51
Nocicepteurs
-Récepteurs sensoriels de la douleur
-ce sont les terminaisons nerveuses libres des extrémités d'axones amyéliniques
-Sont dans la peau, muscles, articulations, viscères
52
Activation des nocicepteurs
Montent au cerveau par des voies différentes de celles des mécanorécepteurs
-Conduit à la perception consciente de la douleur
53
Quelles sont les caractéristiques des fibres activés par l'activation des nocicepteurs
Aô et C
-Vitesse de conduction est lente
-Les fibres C sont amyéliniques
54
Qu'est-ce qui entraine une douleur plus douleur
-La sensation de douleur est d'abord relayée par les fibres Aô
-Puis par les fibres C qui entrainent une douleur plus durable
55
La vitesse de conduction des fibres Aô
-Plus rapide
-Donne une douleur aiguë et fulgurante
56
La vitesse de conduction des fibres C
-Plus lente
-Donne une douleur plus diffuse, mais persistante
57
Connections spinales des axones nociceptifs
Les neurones nocicepteurs ont leurs corps cellulaire dans les ganglions des racines dorsales de la moelle épinière
-Les fibres passent par la zone de Lissauer
-Se terminent dans la région externe de la corne dorsal où elles font synapse
-Les axones de second ordre vécussent immédiatement à l'intérieur de la moelle
-Prennent le faisceau spinothalamique
-Montent vers le cerveau
58
Les neurotransmetteurs des fibres nociceptives
Glutamate
Substance P
59
Région externe de la corne dorsale
La substantia gelatinosa
60
Voies sensorielles somatiques ascendantes
-Colonnes dorsales-lemnisque médian
-Voie spinothalamique
-La décussation des 2 voies se fait à différents endroits, mais au niveau du cortex elles sont toutes les 2 controlatérales par rapport au stimuli
60
Voie spinothalamique
Les info relatives à la douleur sont transmises par la voie spinothalamique
-les fibres spinothalamiques atteignent le thalamus
-Vont du thalamus jusqu'au cortex somatosensoriel primaire
-l'info relative à la nociception (douleur) et la perception de la température décusse immédiatement et chemine de façon controlatérale dans le faisceau spinothalamique
61
Colonnes dorsales lemnisque médian
L'info relative au toucher et à la proprioception chemine de façon ipsilatérale dans les mêmes colonnes dorsales.
-Elle est transférée aux neurones de deuxième ordre du lemnisque médian qui vécussent au niveau du bulbe
62
Ipsilatérale
Même côté
63
Controlatérale
Côté opposé
64
Si on touche un objet avec la main gauche
L'info monte dans la colonne dorsale gauche
65
Si on se brûle la main gauche
L'info monte dans la voie spinothalamique droite
66
Syndrome de Brown-Séquard
Lésion survient du coté gauche de la moelle sur la 10e vertèbre
-Diminution de sensation du toucher sur la partie gauche de son corps située sous la lésion puisque la voie lemnisclae monte du même côté
-Diminution de la sensation douloureuse, mais du côté droit de son corps située sous la lésion, car la voie spinothalmique monte du côté opposé
67
Contrôle de la douleur
-Émotions très fortes, stress, détermination stoïcienne, l'hypnose et l'effet placebo peuvent supprimer la douleur
-La perception de la douleur est très variable, subjective et peut être modulée à différents niveaux
68
Quelles sont les structures cérébrales impliquées dans le contrôle de la douleur
-La substance grise périaqueducale = reçoit des afférences du cortex cingulaire antérieur (émotions)
-Le noyau du raphé
-La corne dorsale
69
Les endorphines
Le cerveau est capable de produire des endomorphines (morphine endogène) que l'on appelle les endorphines
70
Les effets bénéfiques des endorphines
-Effets bénéfiques contre l'anxiété, l'angoisse et la dépression
-Sont sécrétées dans des situations de stress ou lors d'activités physiques intenses, comme les sports d'endurance
71
Endorphine et la régulation de la douleur
-Les endorphines sont présentes dans les régions impliquées dans la modulation des processus nocioceptifs, la substance grise périaqueducale, les noyaux du raphé et la corne dorsale de la moelle épinière
-Injection d'endorphine/morphine dans ces régions provoquent des analgésies
-Cet effet est bloqué par un antagoniste des récepteurs opiacés, la naloxone
72
Effet placebo
-Peuvent avoir des effets antalgiques très puissants
-La naloxone bloque les effets du placebo
-Croyance que le traitement est efficace est suffisant pour activer le système endogène de lutte contre la douleur
73
Nalaxone
Antagoniste des récepteurs des opiacés
74
Le système latéral
-Voie motrices descendantes
-Contrôle les mouvements volontaires de la musculature distale
1a) Le faisceau corticospinal est le plus important chez les humains.
1b) Le faisceau rubrospinal a un rôle réduit chez les humains.
74
Système ventromédian
-Voie motrice descendante
-Impliqué dans le contrôle de la posture et de l'équilibre
75
Faisceau rubrospinal
-Le faisceau rubrospinal origine dans le noyau rouge
-Contribue au contrôle moteur chez plusieurs espèces de mammifères mais a un rôle réduit chez les humain
-Lésions expérimentales du système latéral (mouvements volontaires): les singes peuvent se tenir debout et s’assoir correctement, mais sont incapables de saisir ou lancer une balle.
76
Système ventromédian
Le système ventromédian est constitué de 4 faisceaux descendants qui originent dans le tronc cérébral.
Ils contrôlent la musculature proximale et axiale (tronc).
Et ils maintiennent la posture du corps et l’équilibre (de façon réflexe).
77
Voie corticospinale
Composante majeure : faisceau corticospinal
-Le cortex moteur droit commande les mouvements de la partie gauche du corps
-La cortex moteur gauche commande les mouvements de la partie droite du corps.
-Les accidents vasculaires qui affectent ce système sont fréquents et entrainent une paralysie du côté controlatéral.
78
Décussation des pyramides
Dans le bulbe rachidien (à la jonction avec la moelle épinière) le faisceau change de côté
79
Faisceau corticospinal
Il part du cortex moteur (aires 4 et 6), passe par la capsule interne
-S'appelle aussi le faisceau pyramidale
-Le faisceau corticospinal chemine dans la colonne latérale de la moelle jusqu’à la corne ventrale de la moelle épinière au niveau désiré.
80
Faisceau vestibulospinal
Maintien de l'équilibre
81
Faisceau tectospinal
Origine dans le colliculus supérieur
-Responsable des saccades oculaires
82
Faisceau rétoculospinaux
Origine pontique et bulbaire
-Impliqué dans le maintien de la posture érigée
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L'homonculus moteur
Le cortex moteur primaire (M1) est situé dans le gyrus précentral et correspond à l’aire 4.
-Les stimulations du cortex moteur primaire déclenchent des activations localisées de la musculature du corps controlatéral.
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Efférences de l'aire motrice M1
Les neurones corticospinaux (qui forment le faisceau corticospinal) sont issus de la couche V du cortex moteur primaire.
-Cette couche corticale est formée de grosses cellules pyramidales, les cellules de Betz.
85
Cellules de Betz
-Projettent leurs axones vers les motoneurones situés dans la corne ventrale de la moelle épinière = faisceau corticospinal.
-Ces axones excitent directement un pool de motoneurones qui contrôlent les muscles extenseurs.
-Leurs collatérales innervent parallèlement des interneurones inhibiteurs, qui vont inhiber les motoneurones des muscles fléchisseurs antagonistes.
86
Cortex moteur primaire
-Situé dans le gyrus précentral
-Correspond à l’aire 4
-Il commande directement l’exécution du mouvement.
87
Cortex moteur secondaire
Permet la préparation des mouvements volontaires en fonction des décisions prises par le cortex préfrontal qui, lui, a reçu des informations externes (sensorielles) et internes (mémoire).
-Comprend l'aire motrice supplémentaire et aire prémotrice
88
Aire motrice supplémentaire
-Agit sur la musculature distale
-Coordonne et planifie les gestes complexes
impliquant une séquence de mouvements
-Coordonne plusieurs membres
-Activée avant le début des mouvements
89
Aire promotrice
-Agit sur la musculature proximale
-Adaptation de la posture permettant la réalisation d’un mouvement
-Activée avant le début des mouvements
90
L'entrainement mental
La répétition mentale d’un mouvement sans l’effectuer active l’aire 6 (entre autres)
mais pas l’aire 4! (Car l’aire 4 commande directement l’exécution du mouvement.)
-Visualisation
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Visualisation
Consiste à s’imaginer mentalement réussir une action
-Elle est utilisée pour augmenter l’efficacité du mouvement et/ou permettre au corps de récupérer
92
La visualisation peut être utilisée pour
-Apprendre une nouvelle technique
-Apprendre une séquence de mouvements (ex. chorégraphie)
-Augmenter la confiance en soi tout en réduisant certains blocages psychologiques
-Permettre au corps de récupérer entre les séances d’entrainement physique (en pratiquant mentalement seulement)
93
Planification du mouvement
Deux aires associatives du cortex pariétal postérieur sont importantes pour la planification d’un mouvement:
L'aire 5 et l'aire 7
-Grâce à ces informations, le cortex pariétal peut évaluer la position du corps (aire 5) et de la cible (7) dans l’espace et produire un modèle interne des mouvements à effectuer.
-Le cortex préfrontal reçoit les informations des aires associatives 5 et 7 (stimuli sensoriels) et du lobe temporal (hippocampe) (souvenirs d’anciennes stratégies).
- Il prend des décisions sur les actions à
réaliser et sur leurs conséquences
-Le cortex préfrontal envoie cette information (sur les décisions) à l’aire 6 (M2) qui l’envoie à l’aire 4 (M1).
94
Aire 5 du cortex pariétal
Reçoit les informations
somatosensorielles des aires 1, 2
et 3.
95
Aire 7 du cortex pariétal
Reçoit les infos visuelles déjà intégrées de l’aire visuelle V5.
96
Cortex préfrontal
Pensée abstraire
Prise de décision
Anticipation des conséquences de l'action
97
Plasticité des cartes corticales motrices
-M1 peut réorganiser ses aires motrices après une chirurgie = plasticité.
98
Décharge d’un neurone de l’aire prémotrice avant le début du mouvement : Attention!
Le singe attend l’apparition d’un premier stimulus lumineux qui informe sur le type de mouvement à réaliser pour obtenir une récompense.
99
Décharge d’un neurone de l’aire prémotrice avant le début du mouvement : Prêt!
Le stimulus d’instruction (qui détermine la position du bouton bleu qui va être allumé) entraine une activation du neurone de l’aire APM.
100
Décharge d’un neurone de l’aire prémotrice avant le début du mouvement : Partez!
Partez! : le signal bleu entraine le déclenchement du mouvement et l’arrêt de l’activité du neurone APM.
-Les neurones de l’aire prémotrice augmentent leur activité avant le début d’un mouvement.
101
Neurones miroirs
Certains neurones de l’aire 6 sont activés lorsque le singe voit un congénère effectuer un mouvement, ce sont les neurones miroirs.
102
Neurones miroirs et l'empathie
-Les neurones miroirs pourraient servir à comprendre les actions et même les
intentions des autres.
-Nous utilisons les mêmes circuits neuronaux pour planifier nos propres actions et pour comprendre celles des autres.
-Certaines hypothèses suggèrent que les neurones miroirs nous permettent de lire les émotions sur le visage des autres et qu’ils pourraient ainsi être à la base de l’empathie.
103
Neurones miroirs et l'autisme
Quelques auteurs pensent qu’un dysfonctionnement des neurones miroirs pourraient produire des déficits comportementaux tels que ceux liés à l’autisme, comme l’incapacité à comprendre les intentions, les émotions, les pensées ou encore les sentiments des autres.
104
Ganglions de la base
-Structures nerveuses sous-corticales situées dans le télencéphale
-Le noyau caudé
-Le putamen
-Le globus pallidus externe (GPe) Le globus pallidus interne (GPi)
-Le noyau sous-thalamique
-La substance noire
-Ils sont impliqués dans la programmation et l’exécution des mouvements, particulièrement les mouvements sur-appris, automatiques, pour lesquels il n'y a pas besoin de réfléchir pour les exécuter.
105
Exemples d'automatismes
Lacer ses chaussures
Brosser ses dents
Faire des gestes techniques ou sportifs entrainés
106
La maladie de Parkinson
La maladie de Parkinson est une maladie dégénérative caractérisée par une perte progressive des neurones dopaminergiques de la substance noire (perte de plus de 80% des neurones dopaminergiques).
107
Traitement de Parkinson
Traitement (symptomatique): Administration de L-DOPA qui est le précurseur de la dopamine (DA).
108
Le cervelet
-La coordination et la précision des mouvements
-L’apprentissage moteur : Correction du mouvement exécuté par rapport au mouvement qu’on veut avoir.
-Le maintien de l’équilibre
Avec l’entrainement, les mouvements deviennent fluides et automatiques. Le cervelet contrôle alors de façon inconsciente (avec les ganglions de la base) l’habileté motrice qui a été apprise.
109
Ataxie
Les patients ayant subient des lésions au niveau du cervelet ont des mouvements imprécis et non-coordonnés; ils souffrent d’ataxie.
Ils ont des tremblements
110
Cellules granulaires
Petites cellules dans le cervelet
Excitatrice
111
Cellules de Purkinje
-Neurones de grandes tailles
-Elles sont GABAergiques
(inhibitrices).
